Science 一周论文导读 | 2018 年 8 月 17 日

审校 棒冰 访冬 咖喱 邓卓 小锅 小勺 书牧

封面设计：访冬

制版：阿金

生物学

Biology

A molecular mechanism for Wnt ligand-specific signaling

Wnt配体特异性信号传导的分子机制

Benoit Vanhollebeke, Marie Eubelen, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/eaat1178

（导读 陈月欣） Wnt信号通路对于胚胎发育和内稳态至关重要，细胞可区分多种不同Wnt配体。Gpr124和Reck可使大脑内皮细胞对Wnt7选择性应答。本研究发现，Reck可与Wnt7结合，通过多聚化Dishevelled召集Gpr124及与之结合的Reck-Wnt7，使之进入Wnt/Frizzled/Lrp5/6信号小体，导致Wnt7局部浓度升高，激活下游Frizzled信号。该发现揭示了Wnt家族功能多样化的结构基础以及脊椎动物细胞中Wnt解码能力的分子机制。

Abstract

 

The transcriptional landscape of polyploid wheat

多倍体小麦的转录景观

R. H. Ramírez-González, P. Borrill, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/eaar6089

图片来源：University of Saskatchewan

（导读 阿金）多种重要的多倍体作物中，存在高度相关同源基因的协调表达。本研究结合广泛的基因表达数据，在全基因组水平上对六倍体小麦中的同源基因表达进行了综合性分析。发现约30%的小麦同源基因表现出非平衡表达，最常见于染色体高重组区域的远端。该结果为找出小麦中具备农艺性状的候选基因提供框架。

Abstract

 

Shifting the limits in wheat research and breeding using a fully annotated reference genome

使用完全注释的参考基因组拓展小麦研究和育种的极限

The International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC), et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/eaar7191

（导读 郭思瑶）世界上首个六倍体小麦完整基因组图谱绘制完成，这个覆盖率达94%的参考基因组可用来分析和鉴定基因分布与结构。该基因组图谱与相应转录组图谱组成的共表达网络开启了小麦育种的新阶段。该成果加深了基于基因组的小麦育种的理解，为加快小麦研究奠定基础。

Abstract

 

Plant iron acquisition strategy exploited by an insect herbivore

利用植食性昆虫开发植物铁吸收策略

L. Hu, C. A. M. Robert, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/694

（导读 阿金）植食性昆虫依赖宿主植物获取宏量和微量营养素。该项目研究西方玉米根虫获取植物来源微量营养素的方式，发现根部幼虫使用铁和苯并恶嗪酮类次级代谢物之间的复合物来确定玉米作为宿主，通过铁转运蛋白受益于该复合物，在根部觅食生长。而玉米植物则使用相同的苯并恶嗪酮类物质来保护自身免受取食并吸收铁元素。

Abstract

 

Mixed tailing by TENT4A and TENT4B shields mRNA from rapid deadenylation

TENT4A和TENT4B的混合尾巴保护mRNA免于快速脱腺苷酸化

Jaechul Lim, V. Narry Kim, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/701

（导读 阿金）RNA尾巴在调节mRNA翻译和衰退中发挥关键作用。本研究发现TENT4A和TENT4B能在poly(A)中间歇性插入鸟苷酸(G)等非腺苷残基，从而形成mRNA混合尾巴，使其免于快速脱腺苷酸化。该结果揭示了混合尾巴的作用，并加深了转录后基因调控的复杂性。

Abstract

 

DNA-induced liquid phase condensation of cGAS activates innate immune signaling

cGAS的DNA诱导液相浓缩激活固有免疫信号

Mingjian Du, Zhijian J. Chen

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/704

（导读 王思菲）DNA与环状GMP-AMP合成酶（cGAS）结合会产生第二信使cGAMP，从而激活固有免疫应答。本研究表明DNA和cGAS结合诱导其形成液滴，并使液滴中的cGAS激活。无序和带正电的cGAS N端借由增加和DNA结合的效价来增强cGAS-DNA的相分离，而游离锌离子可促进cGAS-DNA相分离以增强cGAS酶活性。

Abstract

 

Fragile X mental retardation 1 gene enhances the translation of large autism-related proteins

脆性X染色体精神发育迟滞1（FMR1）基因增强了大量自闭症相关蛋白的翻译

Ethan J. Greenblatt, Allan C. Spradling

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/709

（导读 郭怿暄）FMR1基因突变可导致遗传性人类自闭症谱系障碍，但该基因的靶点尚不清楚。本研究通过果蝇卵母细胞核糖体图谱发现FMR1增强其靶点mRNA的翻译，尤其偏好大分子蛋白。其靶点中至少20个人类同源基因与显性智力障碍有关，30个与隐性神经发育异常相关。缺乏FMR1的卵母细胞产生的胚胎常具有严重神经缺陷，表明脆性X综合征和其他自闭症谱系障碍中其翻译多种大分子蛋白的功能受损。

Abstract

 

化学

Chemistry

Stereodivergent synthesis of 1,4-dicarbonyls by traceless charge–accelerated sulfonium rearrangement

无痕电荷加速硫鎓重排实现1,4-二羰基化合物的立体多样性合成

Dainis Kaldre, Immo Klose*, Nuno Maulide

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/664

图片来源：© Maulide Group

（导读 卓思琪）2,3-取代1,4-二羰基结构对天然产物和药物骨架意义重大，但在非环状1,4-二羰基系统中选择性制备季碳立体中心仍是难题。本研究从乙烯亚砜和炔酰胺开始，通过酸催化的[3,3]-硫鎓重排反应实现非环状多取代1,4-二羰基化合物的对映选择性和立体反应策略。硫的立体化学决定手性诱导，而双键几何结构则决定最终产物的构型。

Abstract

 

Selective functionalization of methane, ethane, and higher alkanes by cerium photocatalysis

光促进铈催化的甲烷，乙烷和高级烷烃的选择性官能化

胡安华, 郭婧婧, 潘辉, 左智伟（上海科技大学物质科学与技术学院）

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/668

（导读 卓思琪）本研究报道在室温、可见光照射条件下甲烷、乙烷和高级烷烃C-H胺化、烷基化和芳香化的研发进展。研究人员利用大量廉价的铈盐作为高效的光催化剂，通过配体到金属电子跃迁从简单醇类中获得烷氧基作为氢原子转移催化剂。而气/液混合相的反应使气体原料在可伸缩的光催化转化中得到有效利用。

Abstract

 

Origin of the bright photoluminescence of few-atom silver clusters confined in LTA zeolites

受限于LTA沸石中少量银原子簇的明亮光致发光起源

Didier Grandjean, Maarten B. J. Roeffaers, Peter Lievens, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/686

（导读 阿金）受限的银原子簇具有显著的发光特性，但对其结构和电子属性知之甚少。本研究通过结合X射线吸收精细结构分析、含时密度泛函理论计算和时间分辨发光，表征了LTA型沸石中银原子簇明亮的绿光发光特征，该发光起源于受限的双电子超原子量子系统，其中杂化的Ag和O原子轨道游移于原子簇。

Abstract

 

物理学

Physics

Quantum-inspired computational imaging

量子衍生的计算成像

Yoann Altmann, Daniele Faccio, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/eaat2298

（导读 胡琦琳）最近涌现的量子衍生成像传感器在低光通量成像和传感领域中取得了显著的成果。本研究概述了低光度成像中遇到的主要挑战以及如何在极端条件下解决这些问题并实现成像。这些方法为开发新型成像解决方案提供了示例，而传感器和数据分析工具的有效协同设计将会带来最优结果。

Abstract

 

Collective clog control: Optimizing traffic flow in confined biological and robophysical excavation

集体堵塞控制：在空间受限的生物和物理挖掘过程中优化流通量

J. Aguilar, D. I. Goldman, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/672

图片来源：Phys.org

（导读 阿金）相互作用的粒子、昆虫或者人类群体会形成团簇阻碍集体目标的达成，因此需要开发控制这种堵塞现象的策略，特别是在封闭环境内。本研究展开生物和物理挖掘实验，揭示了通过将个体闲置和后撤可在有限的狭窄通道内优化挖掘表现。研究结果指出无需复杂的感知、计划和集体的全局控制，密集的活性群体便可完成任务。

Abstract

 

Twistable electronics with dynamically rotatable heterostructures

具有动态可旋转异质结构的可扭转电子设备

Rebeca Ribeiro-Palau, Cory R. Dean, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/690

（导读 阿金）二维材料异质结构中电子属性会根据层间相对角度发生变化，因此理论上可通过旋转来改变器件的电子性质。本研究展示一种可原位扭转的分层异质结器件结构。将石墨烯封装在氮化硼中，通过轻微改变旋转角度，器件特性受耦合到长波长莫尔超晶格主导。研究结果证实了制备可扭转电子设备的可行性。

Abstract

 

其他

【Planetary Science-行星科学】Insulator-metal transition in dense fluid deuterium

致密流体氘中的绝缘体 - 金属过渡

Peter M. Celliers, Marius Millot, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/677

（导读 阿金）致密流体金属氢占据木星、土星和其他系外行星的内部。本研究对压缩流体氘进行了强度高至600GPa的光学测量，在近150GPa时开始对可见光吸收，而在近200Gpa时其反射率转变为类金属状态（>30%）。这些过程都发生在低于2000开尔文的温度下。研究结果为构建行星模型提供理论基准。

Abstract

 

【Geoscience-地球科学】Abrupt cloud clearing of marine stratocumulus in the subtropical southeast Atlantic

大西洋亚热带东南部海洋层积云的突然消散

Sandra E. Yuter, John D. Hader, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/697

图片来源：phys.org

（导读 阿金）本研究记录了大西洋东南部亚热带海洋大部分低云层的突然快速消散，以每8至12米的速度向西移动至距离非洲海岸1000多千米处，消散高峰期为4月至6月。15分钟内侵蚀边界的云层减少了10千米，运动方向垂直于平均流向，伴有小规模波浪特征。观察结果表明该现象可能由大气重力波引发。

Abstract

 

【Materials-材料】3D printed polyamide membranes for desalination

用于脱盐作用的3D打印聚酰胺膜

Maqsud R. Chowdhury, Jeffrey R. McCutcheon, et al.

http://science.sciencemag.org/content/361/6403/682

（导读 阿金）聚酰胺的厚度和粗糙度是影响反渗透复合膜性能的关键因素，然而传统制备方法无法精准控制其厚度和粗糙度。本研究使用电喷射将单体直接沉积在基片上，使之发生反应形成聚酰胺，形成的聚酰胺薄膜比传统聚酰胺更光滑、更薄。该方法可控制其厚度低至4纳米，粗糙度低至2纳米，仍然表现良好的选择渗透性。

Abstract

 

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